Różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym

The kluczowa różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym jest to większość ogniw elektrochemicznych ma tendencję do przekształcania energii elektrycznej w energię chemiczną, podczas gdy ogniwa galwaniczne mają tendencję do przekształcania energii chemicznej w energię elektryczną.

Reakcje utleniania i redukcji odgrywają ważną rolę w elektrochemii. W reakcji utleniania-redukcji elektrony są przenoszone z jednego reagenta na drugi. Substancja, która przyjmuje elektrony, jest środkiem redukującym, natomiast substancją, która oddaje elektron, jest utleniacz. Środek redukujący jest odpowiedzialny za redukcję drugiego reagenta podczas samego utleniania; w przypadku środka utleniającego jest to odwrotnie. Reakcje te zachodzą w dwóch połowicznych reakcjach, aby wykazać oddzielne utlenianie i redukcje; pokazuje więc liczbę elektronów wchodzących i wychodzących.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ogniwo elektrochemiczne 
3. Co to jest ogniwo galwaniczne
4. Porównanie obok siebie - ogniwo elektrochemiczne a ogniwo galwaniczne w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest ogniwo elektrochemiczne?

Ogniwo elektrochemiczne jest kombinacją środka redukującego i utleniającego, które są fizycznie oddzielone od siebie. Zazwyczaj separację wykonujemy mostem solnym. Mimo że są fizycznie oddzielone, obie półkomórki są ze sobą w kontakcie chemicznym. Ogniwa elektrolityczne i galwaniczne to dwa rodzaje ogniw elektrochemicznych.

Reakcje redukcji utleniania zachodzą zarówno w ogniwach elektrolitycznych, jak i galwanicznych. Dlatego w ogniwie elektrochemicznym znajdują się dwie elektrody jako anoda i katoda. Obie elektrody są połączone zewnętrznie za pomocą woltomierza o wysokiej odporności; dlatego prąd nie przepływa między elektrodami. Dlatego ten woltomierz pomaga utrzymać pewne napięcie między elektrodami, w których zachodzą reakcje utleniania.

Rysunek 01: Ogniwo elektrochemiczne

Reakcja utleniania zachodzi na anodzie, natomiast reakcja redukcji zachodzi na katodzie. Musimy zanurzyć je w osobnych roztworach elektrolitów. Zwykle są to roztwory jonowe związane z rodzajem elektrody. Na przykład zanurzamy elektrody miedziane w roztworze siarczanu miedzi, a elektrody srebrne w roztworze chlorku srebra. Te rozwiązania są różne; dlatego należy je rozdzielić. Najczęstszym sposobem ich oddzielenia jest most solny. W ogniwie elektrochemicznym energia potencjalna ogniwa zamienia się w prąd elektryczny, który możemy wykorzystać do zapalenia żarówki lub wykonania innej pracy elektrycznej.

Co to jest ogniwo galwaniczne?

Ogniwa galwaniczne lub voltaiczne magazynują energię elektryczną. Baterie są wykonane z szeregu ogniw galwanicznych, aby wytworzyć wyższe napięcie. Reakcje na dwóch elektrodach w ogniwach galwanicznych zwykle przebiegają spontanicznie. Gdy zachodzą reakcje, następuje przepływ elektronów z anody do katody przez zewnętrzny przewodnik.

Rysunek 02: Ogniwo galwaniczne

Na przykład, jeśli dwie elektrody są srebrne i miedziane w ogniwie galwanicznym, elektroda srebrna jest dodatnia w stosunku do elektrody miedzianej. Elektroda miedziana jest anodą, która ulega reakcji utleniania i uwalnia elektrony. Te elektrony trafiają do srebrnej katody przez obwód zewnętrzny. Tak więc katoda srebrna ulega reakcji redukcji. Różnica potencjałów generowana jest między dwiema elektrodami, które umożliwiają przepływ elektronów. Poniżej znajduje się spontaniczna reakcja komórkowa powyższego ogniwa galwanicznego.

2 Ag⁺ (aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu²⁾⁺ (aq)

Jaka jest różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym?

Istnieją dwa rodzaje ogniw elektrochemicznych jako ogniwa elektrolityczne i ogniwa galwaniczne. Kluczowa różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym polega na tym, że większość ogniw elektrochemicznych ma tendencję do przekształcania energii elektrycznej w energię chemiczną, podczas gdy ogniwa galwaniczne mają tendencję do przekształcania energii chemicznej w energię elektryczną. Ponadto w większości ogniw elektrochemicznych, takich jak ogniwa elektrolityczne, anoda jest biegunem dodatnim, a katoda jest biegunem ujemnym; jednak w ogniwie galwanicznym anoda jest biegunem ujemnym, a katoda jest biegunem dodatnim.

Ponadto kolejna różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym polega na tym, że w ogniwach elektrochemicznych, takich jak ogniwa elektrolityczne, zachodzą nie spontaniczne reakcje chemiczne, ale w ogniwach galwanicznych zachodzą spontaniczne reakcje chemiczne.

Podsumowanie - Elektrochemiczne vs i ogniwo galwaniczne

Istnieją dwa rodzaje ogniw elektrochemicznych jako ogniwa elektrolityczne i ogniwa galwaniczne. Kluczowa różnica między ogniwem elektrochemicznym a ogniwem galwanicznym polega na tym, że większość ogniw elektrochemicznych ma tendencję do przekształcania energii elektrycznej w energię chemiczną, podczas gdy ogniwa galwaniczne mają tendencję do przekształcania energii chemicznej w energię elektryczną.

Odniesienie:

1. „Ogniwo elektrochemiczne”. Ogniwo elektrochemiczne - przegląd | Tematy ScienceDirect, Dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „ElectrochemCel” Alksub z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Komórka galwaniczna” Gringer - plik: Galvanische Zelle.png, autor: Tinux (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia